EOF分析在海岸地貌與沉積學研究中的應用進展

作者：夏非,張永戰,吳蔚

摘要：海岸地貌形成演化的過程和機制是當今海岸地貌與沉積學研究的核心任務。但是,對于海岸帶這樣高維數非線性系統行為的認識與研究還很有限,因而預測海岸地區地貌演變與沉積物輸運就變得比較困難,尤其是動力數值模型在較大時空尺度上的模擬并不理想。數據驅動模型可以一定程度上解決這一問題,并且在數據驅動模型構建之前,經驗正交函數（EOF）分析技術能夠有效提取、定量表達數據中的主要型式與它們的時空演變,以及不同型式之間是如何相互聯系的。這不但有助于構建數據驅動模型進行模擬,更有益于理解這些主控因素是如何影響海岸地貌演化的,進而不斷豐富對于海岸地貌演化的過程與機制的認識。故本文在系統整理大量國內外文獻的基礎上,首先簡要介紹了EOF分析的基本原理,然后從砂質和淤泥質海岸剖面的時空變化特征、河口近岸海底沖淤變化的時空演變特征和預測、海岸海洋地區沉積物粒度分布特征和輸運等幾個方面綜述EOF分析在這些研究中的應用進展,同時比較分析研究實例中的問題,進而分析當前研究中的不足,提出應該主要從提高海岸地貌與沉積數據的野外獲取手段與時空分辨率,拓寬可供EOF分析的時間或非時間序列的數據類型;深入挖掘EOF分析結果所顯示出的海岸地貌與沉積現象中的物理過程與機制,以期為特定時空尺度的海岸地貌與沉積數值模擬提供有價值的參考信息;多與其他線性或非線性分析技術聯合使用以作深入分析解釋或模擬這三方面來做進一步改進,為實現EOF分析在海岸地貌與沉積學研究中的深入應用與發展提供借鑒。

發文機構：南京大學地理與海洋科學學院、南京大學海岸與海島開發教育部重點實驗室 南京信息工程大學大氣科學學院海洋科學系

關鍵詞：EOF分析海岸地貌與沉積學時空變化特征過程和機制海岸地貌演變預測the EOF analysiscoastal geomorphology and sedimentologycharacteristics of temporal and spatial changesprocess and mechanismprediction of coastal geomor -phological evolution

分類號： P732[天文地球—海洋科學]P737.12[天文地球—海洋地質][天文地球—海洋科學]